فیلتر ذرات دیزل چگونه کار می کند

الف فیلتر ذرات گازوئیل  دوده را در یک لانه زنبوری سرامیکی به دام می اندازد و به طور دوره ای آن را می سوزاند - در اینجا نحوه انجام هر دو مرحله آمده است. این دستگاه کنترل آلایندگی حیاتی به یک ویژگی استاندارد در موتورهای دیزلی مدرن تبدیل شده است و به وسایل نقلیه کمک می کند تا مقررات زیست محیطی سختگیرانه را رعایت کنند. در شرکت فناوری مواد جدید شاندونگ آنتیان، ما در طراحی و ساخت فیلترهای ذرات دیزلی با کیفیت بالا (DPF) تخصص داریم که هم کارایی فیلتراسیون و هم عملکرد بازسازی را به حداکثر می‌رساند و از اگزوز تمیزتر و عمر طولانی‌تر خودروهای دیزلی شما اطمینان می‌دهد.

 

مکانیسم فیلتراسیون

نقش اصلی فیلتر ذرات دیزل جذب ذرات میکروسکوپی دوده است که در طی احتراق گازوئیل تولید می شوند. این ذرات اگر در جو منتشر شوند، به آلودگی هوا کمک می کنند و می توانند اثرات مضری برای سلامتی داشته باشند. این فیلتر از ترکیبی از ساختار فیزیکی و خواص حرارتی برای به دام انداختن موثر این ذرات استفاده می کند.

ساختار لانه زنبوری و چگونگی به دام افتادن ذرات

در قلب یک DPF یک بستر لانه زنبوری سرامیکی است که اغلب از کوردیریت یا کاربید سیلیکون ساخته می شود. لانه زنبوری با هزاران کانال کوچک طراحی شده است که هر کدام در انتهای متناوب مهر و موم شده اند. همانطور که گازهای خروجی از کانال های باز جریان می یابد، ذرات دوده مجبور می شوند روی دیواره های کانال متخلخل رسوب کنند. گازهای تمیز از مواد دیوار عبور می کنند و از فیلتر خارج می شوند، در حالی که دوده در داخل محبوس می ماند. این ساختار سطح وسیعی را برای فیلتراسیون فراهم می کند و در عین حال مقاومت جریان اگزوز را در محدوده قابل قبول نگه می دارد. یک DPF که به خوبی مهندسی شده است، حداکثر جذب دوده را با حداقل فشار معکوس متعادل می کند تا راندمان موتور را حفظ کند.

تفاوت بین دوده و خاکستر

همه موادی که در یک DPF قرار می گیرند یکسان نیستند. دوده عمدتاً از کربن تشکیل شده است و قابل احتراق است - به این معنی که می توان آن را در طول بازسازی بسوزاند. از سوی دیگر خاکستر از عناصر کمیاب موجود در افزودنی‌های روغن موتور، ناخالصی‌های سوخت و سایش موتور به دست می‌آید. خاکستر غیر قابل احتراق است و به مرور زمان در فیلتر جمع می شود و ظرفیت آن کاهش می یابد. در حالی که دوده را می توان از طریق بازسازی پاک کرد، خاکستر پس از استفاده طولانی مدت نیاز به تمیز کردن فیزیکی یا تعویض فیلتر دارد. درک این تفاوت مهم است زیرا حتی یک سیستم احیا که به خوبی کار می کند نمی تواند خاکستر را حذف کند، به همین دلیل است که سرویس دوره ای بسیار مهم است.

 

بازسازی - دوده به دام افتاده چگونه حذف می شود

اگر یک فیلتر ذرات دیزل به سادگی دوده را برای همیشه جمع آوری کند، در نهایت مسدود می شود و باعث مشکلات شدید عملکرد موتور می شود. به همین دلیل است که سیستم های DPF فرآیندی به نام بازسازی را در خود جای داده اند که دوده را با سوزاندن آن در دمای بالا حذف می کند.

بازسازی غیر فعال

بازسازی غیرفعال به طور طبیعی زمانی اتفاق می‌افتد که وسیله نقلیه با سرعت‌های ثابت رانده شود، مانند سفرهای بزرگراهی. دمای بالای اگزوز - اغلب بالای 350 درجه سانتیگراد - به دوده اجازه می دهد تا به آرامی بدون دخالت اضافی اکسید شود. این فرآیند توسط یک کاتالیزور اکسیداسیون دیزل (DOC) که در بالادست DPF قرار داده شده است، کمک می کند، که به تولید گرمای لازم کمک می کند و برخی از گازهای خروجی را به دی اکسید نیتروژن تبدیل می کند، ترکیبی که باعث احتراق دوده در دماهای پایین تر می شود. رانندگانی که به طور منظم درایوهای طولانی را طی می کنند ممکن است متوجه بازسازی های فعال کمتری شوند، زیرا سوزاندن غیرفعال فیلتر را برای مدت طولانی تری تمیز نگه می دارد.

بازسازی فعال

در رانندگی شهری یا سفرهای کوتاه، دمای اگزوز اغلب برای بازسازی غیرفعال بسیار پایین است. در این موارد، واحد کنترل موتور خودرو (ECU) شروع به بازسازی فعال می کند. ECU مقدار کمی سوخت اضافی را به چرخه احتراق تزریق می کند - در طول یا بعد از مرحله تزریق اصلی - که در جریان اگزوز می سوزد و دمای DPF را به حدود 600 درجه سانتیگراد افزایش می دهد. این حرارت بالا دوده انباشته شده را می سوزاند و ظرفیت فیلتر را بازیابی می کند. بازسازی فعال معمولاً به صورت خودکار اتفاق می‌افتد و ممکن است با افزایش جزئی در دور آرام، گرم‌تر شدن محفظه موتور یا تغییر در نوت اگزوز قابل‌توجه باشد.

بازسازی اجباری / پارک شده

اگر هم بازسازی غیرفعال و هم فعال نتوانند سطح دوده را تحت کنترل نگه دارند - اغلب به دلیل سفرهای کوتاه مکرر یا مشکلات حسگر - ممکن است یک کارگاه نیاز به بازسازی اجباری یا پارک شده داشته باشد. با استفاده از تجهیزات تشخیصی، یک تکنسین به ECU دستور می دهد تا در حالی که خودرو ثابت می ماند وارد حالت بازسازی شود. ممکن است از بخاری های خارجی یا تجهیزات تخصصی برای رساندن فیلتر به دمای بازسازی استفاده شود. این فرآیند زمانی ضروری است که بار دوده به آستانه بحرانی برسد تا از آسیب برگشت ناپذیر فیلتر جلوگیری شود. نادیده گرفتن بازسازی اجباری ضروری می تواند منجر به کاهش شدید عملکرد و تعمیرات پرهزینه شود.

 

سنسورها و منطق کنترل

فیلترهای ذرات دیزل مدرن به مجموعه ای از سنسورها و برنامه ریزی دقیق ECU برای مدیریت تعادل بین فیلتراسیون و بازسازی متکی هستند.

سنسورهای دما و فشار

سنسورهای دما گرمای خروجی اگزوز را قبل و بعد از DPF اندازه گیری می کنند تا مشخص کنند که آیا شرایط برای بازسازی مناسب است یا خیر. سنسورهای فشار دیفرانسیل که به ورودی و خروجی فیلتر متصل هستند، افت فشار ناشی از تجمع دوده را اندازه گیری می کنند. افزایش اختلاف فشار نشان می دهد که فیلتر در حال گرفتگی است و باعث می شود ECU چرخه بازسازی را راه اندازی کند. برخی از سیستم‌های پیشرفته برای بهینه‌سازی زمان‌بندی بازسازی و مصرف سوخت، از خوانش دماهای متعدد در امتداد اگزوز استفاده می‌کنند.

چرا خطاها در جاهای دیگر بر عملکرد DPF تأثیر می‌گذارند؟

سیستم DPF به صورت مجزا عمل نمی کند. نقص در سایر اجزاء - مانند دریچه چرخش گاز خروجی (EGR)، توربوشارژر یا انژکتورهای سوخت - می تواند دمای اگزوز را مختل کند، تولید دوده را افزایش دهد یا باعث آلودگی روغن شود که همه اینها بر عملکرد فیلتر تأثیر می گذارد. حتی چیزی به سادگی یک سنسور دما معیوب می تواند از شروع بازسازی جلوگیری کند و منجر به انسداد زودرس شود. رفع سریع عیوب موتور یکی از موثرترین راه ها برای محافظت از DPF شما است.

 

مفاهیم عملی برای مالکان

درک نحوه عملکرد فیلتر ذرات دیزل می تواند به صاحبان خودرو کمک کند تا عادت هایی را اتخاذ کنند که عمر فیلتر را طولانی تر کرده و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

چرا سفرهای کوتاه نیاز به بازسازی را افزایش می دهد؟

وسایل نقلیه ای که عمدتاً برای سفرهای کوتاه و توقف استفاده می شوند به ندرت به دمای پایدار اگزوز مورد نیاز برای بازسازی غیرفعال می رسند. این امر ECU را وادار می کند که بیشتر به بازسازی فعال تکیه کند، که می تواند سوخت اضافی مصرف کند و در صورت قطع شدن مکرر، دوده را به طور موثر پاک نمی کند. با گذشت زمان، این می تواند به چراغ های هشدار دهنده، کاهش قدرت و تعمیرات پرهزینه منجر شود. برنامه ریزی گاه به گاه درایوهای طولانی تر با سرعت بزرگراه می تواند به حفظ عملکرد طبیعی فیلتر کمک کند.

نقش نگهداری

استفاده از روغن موتور کم خاکستر مناسب برای به حداقل رساندن تجمع خاکستر در DPF ضروری است. سرویس منظم، به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری، و توجه سریع به کدهای خطای موتور نیز می‌تواند به اطمینان از عملکرد مؤثر فیلتر کمک کند. برای اپراتورهای ناوگان، نظارت فعال چرخه های بازسازی می تواند از توقف برنامه ریزی نشده جلوگیری کند و وسایل نقلیه را با مقررات آلایندگی مطابقت دهد. یک DPF که به خوبی نگهداری می شود نه تنها اثرات زیست محیطی را کاهش می دهد بلکه از اجزای موتور در برابر فشارهای غیر ضروری محافظت می کند.

 

چرا DPFهای با کیفیت بالا تفاوت ایجاد می کنند؟

توانایی فیلتر ذرات دیزل در جذب دوده و بازسازی موثر به کیفیت مواد، ساخت و طراحی آن بستگی دارد. در Shandong Antian New Materials Technology Co., Ltd.، ما DPFهایی تولید می‌کنیم که فیلتراسیون بهینه را ارائه می‌کنند و در عین حال فشار برگشتی را به حداقل می‌رسانند و به موتورها اجازه می‌دهند کارآمد کار کنند. فیلترهای ما طوری طراحی شده‌اند که در برابر چرخه‌های بازسازی مکرر بدون شکستگی یا تخریب مقاومت کنند و عمر طولانی را حتی در کاربردهای سخت تضمین کنند. به‌عنوان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان سیستم اگزوز خودرو در شمال چین، ما فناوری تولید پیشرفته را با کنترل کیفیت دقیق ترکیب می‌کنیم و DPFهایی را تولید می‌کنیم که مورد اعتماد راننده‌ها و ناوگان تجاری بزرگ هستند. هر واحد با دقت طراحی شده است تا استانداردهای آلایندگی بین المللی را برآورده کند یا از آن فراتر رود و آرامش خاطر را برای دارندگان خودرو در سراسر جهان فراهم می کند.

 

نتیجه گیری

یک فیلتر ذرات گازوئیل با به دام انداختن دوده از طریق ساختار لانه زنبوری سرامیکی و سپس سوزاندن آن در طول بازسازی عمل می کند. برای حفظ عملکرد موتور و رعایت استانداردهای آلایندگی، هم فیلتراسیون و هم بازسازی باید به درستی عمل کنند. با فیلترهای ذرات دیزلی با کیفیت بالا  از شرکت فناوری مواد جدید شاندونگ آنتیان، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که وسایل نقلیه دیزلی شما تمیزتر، عمر طولانی‌تر و مطابق با مقررات زیست محیطی هستند. برای جزئیات بیشتر در مورد راه حل های DPF ما یا بحث در مورد نیازهای خاص خود، همین امروز با ما تماس بگیرید.